2017秋华师计算机组成原理答案 - 副本

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2013秋华师网院计算机组成原理作业答案

第1题 (3) 分存储器的刷新操作有集中式刷新和分散式刷新两种方式，后者把每一行的刷新插入到正常的读/写周期之中，如下图所示，现有一256K×8位的DRAM芯片，其存储体结构中，每行256×8个存储元，如单元刷新间隔不超过8ms，其平均行刷新时间t= ?s。（取最接近计算值的0.5?s的整数倍）

1024行，8000us/1024=7.8us 取7.5us

第2题 (3) 分DMA采用三种传送方式：即： 方式、周期挪用方式和 方式。

停止CPU访问内存，DMA与CPU交替访内

第3题 (3) 分 某指令格式结构如下所示，操作码OP可指定 条指令。

1

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64

第4题(3)分按照冯.诺伊曼的思想，将解决问题的指令序列存放到存储器中，这叫 。

存储程序

第5题 (3) 分

总线是构成计算机系统的互联机构，是多个 之间进行 的公共通路。

系统功能部件,数据传送

第6题 (3) 分

计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由 、 、操作系统级、汇编语言级和高级语言级组成

微程序级,一般机器级

第7题 (3) 分

在相对寻址方式中，操作数的有效地址等于 的内容加上指令中的形式地址D。

程序计数器PC

第8题 (3) 分

通常存储器利用三组信号线与外部打交道，这三组信号线分别是 、 、 数据线。

地址线、控制线

第9题 (3) 分

用8位（含符号位）补码表示整数，能表示的最大正整数和最小负整数分别是 和 。

127,-128

第10题 (3) 分

若浮点数据格式中阶码的基数已确定，且尾数采用规格化表示法，则浮点数表示数的范围取决于浮点数 的位数，而精度则取决于 的位数。

A,B

第11题 (3) 分

cache地址映射方式， 方式命中率最高但比较电路很复杂，而 方式比较电路与cache容量大小无关，适合于大容量cache。

2

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全相联映射,直接相联映射

第12题 (3) 分

某CPU微程序控制器控存容量为512×20位，需要分别根据OP字段和ZF条件码进行分支转移，则P字段和后继地址字段应分别为 和 位。

2,9

第13题 (3) 分 在DMA控制器与CPU分时使用内存的三种方法中，_____________方法具有控制简单的优点，适用于数据传输率很高的设备进行成组传送，但在这种DMA传送过程中，CPU基本处于不工作状态，在外围设备传送两个数据的间隔中空闲出的许多存储周期不能被CPU利用。

停止CPU访问内存

第14题 (3) 分

在总线的三种集中式仲裁方式中，响应速度最快的是______________；对询问链的电路故障很敏感的是______________。

独立请求方式, 链式查询方式

第15题 (3) 分

计算机的硬件包括：运算器、 、 、适配器、输入输出设备。

控制器,存储器

第16题 (3) 分

CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为1800次，主存完成存取的次数为100,已知cache存取周期为50ns,主存为250ns, cache/主存系统的效率为

1800/(1800+100)=0.95 250/50=5

1/(5+(1-5)*0.95)=83.3% 效率为83.3%

第17题 (3) 分

数的真值变成机器码时有四种表示方法，分别是____________________________。

补码，源码，反码，移码

第18题 (3) 分

3

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若x=01001011，y=10001011,则逻辑加运算x+y= 。

解：若x=01001011，y=10001011,则x+y=11000000

第19题 (3) 分 为了使CPU能受理新的中断源发出中断请求，中断服务子程序在返回前一定要执行 指令。在中断接口电路中，控制是否允许设备发出中断请求的触发器是 。

开中断，EI

第20题 (3) 分 磁盘的最小寻址单位是 。

扇区

第21题 (4) 分

已知二进制数X=2-10×(-0.100011)，Y=2-11×(-0.110101)，设阶为5位（包括2位阶符），用补码表示，尾数为8位（包括2位尾符），用补码表示，按浮点运算方法，求X-Y的值，运算过程阶和尾数均用双符号进行，舍入采用就近舍入法。

解：阶和尾数都采用双符号位 [x]浮=11011，11.0110101 [y]浮=11101， 00.0101011 [-y]浮=00011，11.1010101 ① 对阶 [ΔE]补=[Ex]补+[-Ey] 补=11011+00011=11110 可见ΔE=-2， 将Mx右移2位，[x]浮＝11101， 11.11 01101(01) ② 尾数进行减运算 相减 11.1101101(01) +11.1010101 ------------------------ 11.1000010(01) ③ 结果规格化并进行舍入处 理 [x-y]浮=11101, 11.1000010(01) 左规 [x-y]浮=11100, 11.0000100

(1) ④溢出检查 由于两位阶符为11，不是01，因此无溢出。最终的结果为 x-y=2-100×(-0.1111011)

第22题 (4) 分 已知x=0.1001和y=－0.1111, 用变形补码计算x+y和x-y, 同时指出运算结果是否溢出。

解：x=0.1001 y=-0.1111

[x]补=00.1001,[y]补=11.0001,[-y]补=00.1111 [x+y]补=00.1001+11.0001=11.1010 无溢出 x+y=-0.0110

[x-y]补=00.1001+00.1111=01.1000 溢出 x-y=+1.1000>1

4

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第23题 (4) 分 设存储器容量为64M字，字长128位，模块数m＝8，采用交叉方式进行组织。存储周期T＝160ns，数据总线宽度为128位，总线传送周期τ＝40ns。假设连续读取8个字。

(1)交叉存储器的带宽是多少？

(2)如果其它条件不变，总线传送周期提速到τ＝10ns，则交叉存储器的带宽是多少？

解：(1) 信息总量：q=128位×8=1024位

交叉存储器读出n=8个字的时间是： t1=T+ (n-1)max{T/m,τ} =160+7×40= 4.4×10(s) 交叉存储器带宽是： W1=q/t1=1024÷（4.4×10）=232.7×10（位/S） (2) 交叉存储器读出8个字的时间变为是： t2=T+ (n-1) max{T/m,τ} =160+7×20= 3×10(s) 交叉存储器带宽是： W1=q/t1=1024÷（3×10 ）=341.3×10（位/S）

第24题 (4) 分 有一个具有22位地址和16位字长的存储器，由512K×4位DRAM芯片构成。问

1）该存储器能存储多少个字节的信息？

2）总共需要多少DRAM芯片？需要多少位地址作芯片选择？

1)2^22*16/8=8M字节

2)(2^22/512K)*(16/4)=8*4=32片 32=2^5 所以需要5位地址作芯片选择

第25题 (4) 分 一台有3个盘片的磁盘组，共有4个记录面，转速为6000转/分，盘面有效记录区域的外直径为30cm，内直径为20cm，内层位密度为300位/mm，磁道密度为8道/mm，盘面分为16个扇区，每个扇区有1024个字节。计算盘组的非格式化容量和格式化容量。

答：格式化容量=每面磁道数*记录面*每磁道扇区数*每扇区字节数 =400*4*16*1024=22937600 字节=22967600/1024 KB=22400/1024 MB=21.875 MB

非格式化容量=每面磁道数*记录面*π*内直径*记录位密度/8（单位为字节 ）=400*4*3.14*200*300约=829.9MB

第26题 (4) 分 计算机的运算器有哪三种总线结构?简述它们的特点。

答：运算器大体有单总线、双总线、三总线三种结构形式。 单总线运算器的结构特点:操作速度较慢,控制电路比较简单。

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